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产品、技术和许可

巴斯夫的可定制正极活性材料产品组合具有能量密度高、可靠性好和高效性等特点,可适用于电动汽车锂离子电池技术的需求。

我们的 HED 产品系列是用于锂离子电池的高能量密度正极活性材料,非常适合用于满足不断演变的汽车电池要求。HED 产品系列的高纯度、优异的产品特性,可支持客户共同开发定制正极材料产品。同时,巴斯夫还拥有阿贡国家实验室 (ANL) 生产和销售锂离子电池镍钴锰 (NCM)材料的全球许可 — 该实验室是镍钴锰 (NCM) 技术的全球领导者。

目录

我们的产品组合

巴斯夫的正极活性材料产品系列特别适合用于满足不断演变的汽车电池要求,具有极高的纯度,和优异的产品特性。巴斯夫可与客户携手开发产品,这一定制开发能力已经在合作中被证明和认可。

巴斯夫的可定制正极活性材料产品组合具有能量密度高、可靠性好和高效性等特点,可适用于电动汽车锂离子电池技术的需求。

同时,巴斯夫还拥有美国阿贡国家实验室 (ANL) 生产和销售锂离子电池材料的全球许可证 — 该实验室是镍钴锰 (NCM) 技术的全球领导者。

2021 年 4 月,巴斯夫与优美科 (Umicore) 签署了一项非排他的专利交叉许可协议,其广泛涉及了正极活性材料 (CAM) 及正极材料前驱体 (PCAM) 产品,包括镍钴锰 (NCM)、镍钴铝 (NCA)、镍钴锰铝 (NCMA) 和高能量富锂镍钴锰材料 (HE-NCM) 等。该协议涵盖在欧洲、美国、中国、韩国和日本申请的 100 多个专利族。

镍钴铝氧化物 (NCA)

锂离子电池镍钴铝正极活性材料已上市近 20 年。巴斯夫的先进 HED 镍钴铝产品组合包括各种等级的产品(镍含量从 80mol% 到 90mol% 以上不等),可实现高能量容量和高能量密度,以及更高的化学稳定性,以满足汽车动力电池要求。巴斯夫镍钴铝产品已被全球领先的电动汽车制造商成功应用于其电池中。

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在巴斯夫的镍钴铝产品组合中,高镍镍钴铝产品目前已经应用于汽车动力电池生产。巴斯夫与领先的电池制造商密切合作,推出了镍含量超过 90mol% 的镍钴铝产品。巴斯夫的电池材料创新路线图要求利用复杂的掺杂和涂层技术,以及工艺创新等来提高镍含量,以实现更好的电池性能,同时降低成本(美元/千瓦时)。

2017 年,巴斯夫在日本的镍钴铝产能成功提高了两倍,以满足日益增长的客户需求。同时,巴斯夫继续与合作伙伴合作,扩大其全球镍钴铝生产和研发布局。作为镍钴铝的市场领导者,巴斯夫已经准备好迎接高镍正极活性材料的发展趋势,满足快速增长的全球电动交通市场的需求。

镍钴锰氧化物 (NCM)

巴斯夫用于锂离子电池的先进 HED 镍钴锰产品组合包含各种含有镍成分的产品,包括传统的 NCM 111 产品,以及 NCM 721 和 NCM 811 富镍产品等。这些产品都涉及各种涂层和掺杂技术,能够很好地满足客户应用需求,如提高安全性,延长生命周期,具有高能量容量和密度,以及提高化学稳定性等。

为满足电动交通驱动的快速增长的正极活性材料市场需求,巴斯夫建立了全球正极活性材料研发生产网络,目前在日本、美国和欧洲布局了正极材料生产基地,其中欧洲的工厂正在建设中。

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我们的研发路线图要求持续改进高镍正极活性材料的开发,达到卓越的性价比(美元/千万时):镍含量超过 80mol%,采用复杂的掺杂和涂层技术,生产高容量的长寿命材料,供汽车行业安全使用。此外,巴斯夫正与多家汽车制造商和电池制造商密切合作,为汽车应用开发各种创新、定制镍钴锰产品。

作为正极活性材料的先驱和市场领导者,巴斯夫已经准备好迎接全球电动交通对富镍正极活性材料日益增长的需求。

除了 HED 镍钴锰系列外,巴斯夫还是美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室的专利镍钴锰正极活性材料特许供应商之一。该实验室研发出了一种独特的锂和富锰混合金属氧化物组合。该专利许可涵盖了广泛的镍钴锰化学,可应用于目前的锂离子电池。包括对 111、622 和 523 等已知镍钴锰材料的锂稳定(锂相对于其他金属的摩尔比大于 1),从而提高了目前锂离子技术的功率特性、循环寿命和安全性。

2010 年,巴斯夫和阿贡国家实验室因这一全球协议荣获了 Deals of Distinction。奖项由许可贸易工作者协会(美国和加拿大)授予,认可该协议在改善环境和促进经济增长方面的巨大潜力。

定制化方案

我们提供业内广博的正极活性材料产品组合,以满足客户当前和未来的需求。

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HED™ 产品

  • 高能量密度镍钴铝 (NCA) 和镍钴锰 (NCM) 正极材料
  • 60% 到90% 以上的镍含量

下一代高镍产品

  • 超高镍正极活性材料,≥220 Ah/kg,镍 > 90%,钴 << 5%
  • 达到稳定状态的镍酸锂 (LNO)

无钴正极活性材料

  • 富镍镍锰材料 (NMX)
  • 富锂富锰镍钴锰,如 NCM-307

超越经典的锂电池

  • 下一代系统研究
  • 用于锂金属负极和固态电池 (SSB) 的正极活性材料

研发储备

除优化锂离子电池正极活性材料外,巴斯夫也在研究下一代电池材料和系统,并与全球领先的科学家、初创企业和高等院校等合作,加大对实验研究的投入。在巴斯夫的电池材料研究过程中,数字化发挥着重大作用,是加快研究的关键推动因素。

无钴或低钴含量的下一代电池材料

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在我们的产品组合中,无钴或低钴含量的正极活性材料是较有前景的产品类型,因为其有助于降低电池成本,并推动实现可持续性发展目标。过去数月,在循环稳定性和热安全性方面,我们的研究取得了重大进展。目前,我们与合作伙伴一起,对材料进行持续优化。期待我们的材料被客户用于下一代汽车应用。

下一代电池系统

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除了锂离子电池的正极活性材料外,我们还在研究下一代电池组件,如全固态电池。常规的锂离子电池都含有电解液,在锂电池正极和负极之间起到传导离子的作用;而在固态电池中,离子传导通常由无机锂导电固体完成。这种电池具有高热稳定性,因此能够在高温状态下使用,这对汽车制造商来说,是一大优势。除了正极研究,我们也对负极研究十分感兴趣。我们与位于亚利桑那州图森的电池技术和工程公司 Sion Power 合作,开发了 Licerion® 等高能量锂金属负极产品。点击 Sion Power and Licerion®了解更多信息。

数字化是研发关键推动因素

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数字化正在从根本上改变我们的研究方式。通过数字化,我们能够以全球团队的形式高效合作,针对正极活性材料化学提出独特的见解。我们利用巴斯夫的超级计算机 QURIOSITY 进行数据科学研究和模拟,取代了各种需要耗费大量资金和时间的实验。此外,我们更深入地了解了合成条件、材料特性和性能之间的相互关系,这对设计更好的产品和生产工艺起着至关重要的作用。

受益于广泛的学术网络

BELLA Lab

我们还与卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 及联办的电池和电化学实验室 (BELLA) 合作,参与开发新材料和改良材料,作为我们电化学和电池科研网络的一部分。电池和电化学实验室将基础工作与各种应用驱动项目相结合,研究开发下一代电池的材料和电池组件。点击此处了解更多信息。

我们还与科研机构及私有企业合作伙伴一起,参与到多个由德国联邦教育和研究部与德国联邦经济技术部提供部分资金支持的项目当中。

许可

交叉许可

巴斯夫和优美科彼此都拥有强大的产品技术专业知识来满足各自客户的技术需求,二者签署了具有里程碑意义的非排他性专利协议,允许双方更广泛地使用化学成分、粉末形态和化学稳定性等特性相关的知识产权保护技术。

该协议涵盖在欧洲、美国、中国、韩国和日本申请的有关正极活性材料 (CAM) 及其前驱体 (PCAM) 的 100 多个专利族,包括镍钴锰 (NCM)、镍钴铝 (NCA)、镍钴锰铝 (NCMA)、钴酸锂 (LCO) 和富锂高锰高能量镍钴锰 (HE NCM) 等化学研究。

协议提高了双方定制材料的能力,以满足电池和应用层面日益多样化和复杂化的客户需求。

分许可

巴斯夫是美国阿贡国家实验室卓越镍钴锰正极活性材料专利的唯一许可持有人,拥有授予分许可的权利。我们支持并推进向业内其他参与者授予分许可的战略,从而确保镍钴锰客户在尊重知识产权和技术创新的前提下持续开展业务,终端用户也能从这项技术创新中受益。客户在获得分许可后,可继续使用现有产品平台,不受任何限制。

美国阿贡国家实验室 (ANL) 镍钴锰 (NCM) 许可持有人:

美国阿贡国家实验室 (ANL) 镍钴锰 (NCM)(材料)分许可持有人:

  • Umicore
  • Pulead
  • Hunan Changyuan Lico Co., Ltd
  • Hunan Reshine
  • L&F
  • Ningbo Ronbay
  • Brunp Recycling
  • Ecopro
  • LG Chem
  • XTC New Energy Materials (Xiamen) Ltd.
  • POSCO ES Materials
  • Beijing Easpring Material Technology
  • Guizhou Zhenhua E-Chem
  • GEM Co., LTD.

镍氢 (NiMH) 电池

作为镍氢 (NiMH) 电池的发明者,我们形成了领先的专利组合,同时还会继续开发顶尖技术。巴斯夫通过其子公司 Ovonic Battery Company 与全球各大公司签订了许可协议或建立了其他战略联盟关系。以下是根据我们的专利镍氢电池技术和锂离子正极材料与制造工艺协议,获得许可的部分公司名单。

许可持有人:

  • ARTS Energy
  • Canon
  • Cobasys
  • Daido Steel
  • Energizer
  • FDK Corporation
  • Furukawa
  • Gold Peak Batteries
  • GS-Yuasa
  • Guangzhou Great Power Energy & Technology Co., Ltd.
  • Harding Energy
  • Henan Huan Yu Group Co. Ltd.
  • Hitachi Maxell
  • Hyundai
  • J&Y Technologies
  • KAN BATTERY
  • Kawasaki Heavy Industries
  • Lexel
  • McNair
  • Nan Ya Plastic
  • Panasonic – PEVE
  • Rare Earth Ovonic
  • Saft
  • Samsung
  • Sanoh
  • Sanyo Electric Co.
  • Shenzhen EPT Battery Co., Ltd.
  • Shenzhen GREPOW Battery Co., Ltd.
  • Shenzhen High Power Tech Co.
  • Sovlux Battery
  • TMK
  • Toshiba Battery
  • TWD Battery
  • Union Suppo Battery Company
  • USABC
  • Varta Microbattery
  • Walsin
  • Yi Yang Corun Battery Co. Ltd

BASF licensees, through its affiliate Ovonic Battery Company, Inc., receive a certificate of good standing which distinguishes them as an authorized manufacturer of NiMH.

正极材料前驱体

可申请许可的专利包括含镍混合金属氢氧化物,该化合物也用作为镍氢电池的正极活性材料。

许可持有人:

  • Freeport Cobalt